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(案例分析)豬場污水處理實例說明(不斷跟蹤更新)

2021/4/23 21:37:21   文章來源:強微生物科技   瀏覽次數(shù):20695
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2021年4月24日跟蹤數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)發(fā)在本文最后一段,有附圖)

下面以一個存欄3000頭的豬場的污水處理工程為例來加以說明A/O工藝處理的流程等;

    一、第一部分:預處理:豬場集污+干濕分離
     首先豬場內(nèi)要做到雨污分流,看下圖,很顯然,這個豬場沒有做到,他的糞污是通過豬場圍墻外面的一條溝渠出來的,溝渠上方并沒有遮雨擋水的棚(或采用封閉式的排污管道),這是不合規(guī)的,需要進行改進;
       集污溝渠流下來的糞污,進入一個帶有攪拌機的集污井中,再用污水泵抽到左邊的干濕分離機房中,那里有固液分離機械進行操作,將固體糞便分離出來,而尿水糞水則通過一根白色的PVC管,進入最右邊的“干濕分離后的污水井中);

上圖為豬場集污和干濕分離房布局

上圖為干濕分離機房

    二、第二部分:厭氧發(fā)酵:沼氣發(fā)酵+貯沼氣的罐
     干濕分離機出來的糞污,然后進入CSTR沼氣發(fā)酵罐中,這是一種全混合厭氧反應器(continuous stirred tank reactor),簡稱CSTR(其實也可以適用于不用干濕分離的糞污),更先進的是UASB沼氣發(fā)酵罐,也叫上流式厭氧污泥床反應器(Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket,UASB);在沼氣罐前端加入“強微反硝化細菌”(厭氧反硝化細菌)3-5克/立方米(按沼氣罐體積計算用量),每周使用一次,或顯著幫助脫除糞污中的硝基氮,因了降低了總氮,使得沼氣罐中糞污的C/N比增加,從而又促進了甲烷菌的繁殖和產(chǎn)氣量,所以,沼氣產(chǎn)氣量也會增加,從而COD在厭氧發(fā)酵中降低的幅度也越大;
     在沼氣罐中添加“強微反硝化細菌”,極為有利于降低出水的COD,和氨氮水平;從而極大的緩解了后續(xù)A/O工藝生化池中的羅茨鼓風機功率要求,減少了A/O工藝的處理壓力;
     旁邊是沼氣貯氣罐,可用于發(fā)電和燒水,以及可作為A/O工藝冬天加熱用的熱源;

     我認為,在豬場糞污處理工程中,厭氧發(fā)酵這一步是必須的,除非您用氧化塘的糞污處理工藝(但那個只適用于小規(guī)模的豬場,或者您的豬場附近確實有一個非常大的地方,有一個非常大的池塘,如10-50畝的池塘,以適用于不同的規(guī)模豬場),實際上既使用氧化塘工藝,也建議預處理時,有一個厭氧發(fā)酵工序(沼氣發(fā)酵罐),可以極大的減少氧化塘的壓力,氧化塘的工藝資料看這里:http://www.romanli.top/Oxidation-pond.asp

     污水處理工程為什么必須要有厭氧沼氣發(fā)酵這環(huán)節(jié)呢,一是這可以極大的減少A/O工藝生化池的壓力,二是可以降低一大半的COD數(shù)據(jù),豬場的污水的COD往往高達12000,BOD高達7000,氨氮高達1500等,特別是COD和BOD特別高,這可能造成A/O工藝池中硝化池的壓力太大,COD過高也會造成異養(yǎng)細菌過于旺盛,而大量的異養(yǎng)細菌會強烈抑制好氧池中硝化細菌的活力,從而造成硝化作用顯著減弱;
     A/O工藝中,曝氣池(硝化池)中的硝化作用,最適合于硝化作用的COD和BOD應該控制在1800PPM左右,BOD/TN(即碳氮比)在3/1左右是最好的,最適合于硝化反應的碳氮比,而豬場糞污,恰好能在沼氣罐發(fā)酵之后,恰好能將COD降低到1800ppm左右甚至更低,COD的厭氧發(fā)酵降解率高達80%(還有其他如沉淀池、調(diào)節(jié)池的輔助作用);而總氮經(jīng)過充分的厭氧發(fā)酵后,也可以降到600ppm左右;

      這樣,沼氣罐 經(jīng)過深度發(fā)酵(至少30天的停留時間以上為深度發(fā)酵,最好能達到50天),則沼氣罐出水的COD大概降低為1800ppm,而氨氮降低到600ppm左右,這樣,就比較適合于生化池A/O工藝池400立方米總?cè)莘e,來處理存欄豬3000頭(約每天產(chǎn)生糞污水30噸或立方米)的要求;具體A/O工藝生化池看下圖;


上圖的A/O工藝池,長20米寬10,面積為200平方米,水深為3米,有600立方米容積

   三、第三部分:A/O工藝生化池工程(看上圖)

      具體看上圖所示:從CSTR沼氣厭氧發(fā)酵罐出來(豬場一天出糞污水30立方,沼氣罐容積為1000立方米,停留時間為30天,為相對深度的厭氧發(fā)酵),沼氣罐出水的COD大概應該在1800ppm(豬場糞污原水COD12000),而氨氮降低到600ppm左右(豬場糞污原水1500);

  1、A/O工藝生化池羅茨鼓風機功率需求計算:  
   A/O生化池需氧量計算:COD為1800ppm,一天30立方米水,則一天的COD耗氧量為:1.8*30=54公斤溶氧/天;
  每硝化處理1克氨氮需要耗氧4.6克,進生化池的污水氨氮600ppm,則一天耗氧量為0.6*30*4.6=82.8公斤溶氧/天;
   每天一共需要的耗氧量為:54+82.8=136.8公斤溶氧/天;
   每產(chǎn)生1公斤溶氧,需要耗電1.25度電,則一天需要耗電量為136.8*1.25=171度電;每天的電費為大概103元/天;
    以每天24小時開羅茨鼓風機為例,則需要羅茨鼓風機的功率為171/24=7.126千瓦,取整數(shù)建議羅茨風機功率為7.5千瓦 ;

    如果沼氣罐出來的COD和氨氮,不止上面的數(shù)據(jù),即COD1800,氨氮600,如果超過以上數(shù)據(jù),則生化池的功率會不足,需要增加溶氧或增氧設(shè)備功率等;

   2、A/O工藝生化池的總?cè)莘e要求
   一般要求能達到每天進入的糞污水量的10天以上,即總停留時間在10天以上;上圖中的生化池總長20米,總寬10米,面積為200平方米,深度為3米深,總體積600立方米,每天的糞污水量為30立方米,所以,水力停留時間有20天,是足夠的;

    3、A/O工藝生化池要求缺氧池是好氧池的兩倍左右
    本案例很顯然沒有做到,看圖可見:左邊第一行中,上格是好氧池,下格是缺氧池;然后從左邊開始第二行,第三行,以及第四行的上格,都是好氧池或曝氣池,下格就是沉淀池了;第四行都是沉淀池和終沉池了;
    所以,我們建議,如果采用外拖其他豬場污水工程中的活性污泥來做菌種,則第二行,第三行等好氧池,采用間歇式曝氣模式,設(shè)定曝氣時間4小時,停氣2小時,或?qū)⒆笃鸬谌衅貧獬兀某刹黄貧獾娜毖醭靥幚砑纯桑?br />     如果采用“強微全價活性污泥菌”作為菌種補充,則可以維持再狀,即左起第一行的上格,和第二行,第三行等,均可做為曝氣池,利用“強微全價活性污泥菌”中的好氧反硝化細菌,硝化細菌等,充分的脫去總氮,和COD等,因為大多是好氧池,自然界凡是好氧的效率,都是遠遠高于厭氧的效率的,因為好氧狀態(tài)下,微生物獲得能量的效率更高(高3.5倍以上)(一個葡萄糖分子在充分的好氧狀態(tài)下可迅速獲得38個能量ATP分子,而在厭氧狀態(tài)下只能獲得8個左右的ATP能量分子,且產(chǎn)生副產(chǎn)物),這得益于“強微全價活性污泥菌”中的強微好氧反硝化細菌,一種能在有氧狀態(tài)下進行反硝化細菌脫硝基氮的菌株;
    “強微全價活性污泥菌”的用量為10-20克/噸糞污,以每天進入A/O生化池中的糞污為計算基礎(chǔ),則本案例一天要進沼氣罐出來的沼液30噸/天左右,則“強微全價活性污泥菌”一天要用300-600克/天;使用成本其實是非常低的;

     4、回流工藝
     活性污泥回流到第一個曝氣池(左起第一行上格),從左起第五行的沉淀池中回流硝化液,到左起第一行下格的缺氧池,當然,實際上若天天使用“強微全價活性污泥菌”的話,基本上無所謂回流,或不用特意考慮回流,因為“強微全價活性污泥菌”中含有三株硝化細菌、兩株好氧反硝化細菌(這是重點),還有硫化氫氧化細菌(脫臭雞蛋氣味)和糞腸球菌(分解糞污顆粒和除去氨臭味),也有缺氧反硝化細菌在產(chǎn)品中,所以叫做“全價活性污泥菌”         


強微董事長鐘總在考察該豬場污水處理A/O生化池

   5、氧化塘
    在A/O生化池出水端,還設(shè)置了兩級氧化塘,總面積僅有3畝左右,水深1.5米深,總?cè)莘e3000立方米,每天生化池出水30噸的話,則氧化塘的停留時間為100天,如果說,若按畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準GB18596-2001,能達標到氨氮80,COD400以內(nèi)的話,這個氧化塘還是能足夠應對的,種植一些浮游植物(如狐尾藻,美人蕉,千屈菜、黃菖蒲)等,以及必須放置至少一臺葉輪式增氧機(1.5-3.0千瓦),基本上可以應對,同時可天天使用“強微全價活性污泥菌”500-1000克/畝,或“景觀湖河道污泥垃圾菌劑”50-100克/畝;即可;
    如果排放到氧化塘的糞污水常常不能達標,或污泥非常嚴重的,則最好氧化塘中的水,還是要回流一部分到A/O生化池中來進行處理后,再排放到氧化塘,也可以在氧化塘邊上,設(shè)置一個占氧化塘面積至少5%容積的曝氣池(里面有生物填料),進行曝氣處理,不斷抽入這個曝氣生化池中,并不斷的再流回到氧化塘中,進行處理;當然,同時也要最好天天添加“強微全價活性污泥菌”或“景觀湖河道污泥垃圾菌劑”,添加量同上;

注意事項:
    在生化池中使用“強微全價活性污泥菌”為主時,可能會出現(xiàn)曝氣池中泡沫短時間增加很多,這是因為其中的異養(yǎng)細菌和好氧反硝化細菌起作用,脫除COD和脫除NO2和NO3等硝基氮的過程中,釋放出二氧化碳CO2和氮氣N2的結(jié)果,大量產(chǎn)氣,自然泡沫短時間劇烈增加;
   您可以利用上面的噴淋器,使用聚醚消泡劑或污水工程專用消泡劑來噴淋使用,如下圖;
   同時,在有時會發(fā)生生物填料的掛膜減少或有脫落的現(xiàn)象,但也不要緊,這是強微專業(yè)的脫氮菌和好氧反硝化細菌進行的一個置換的短暫的過程,之后又會重新掛膜的;并重新形成新的以強微專業(yè)脫氮菌為主的掛膜,同時活性污泥量也可能(只是可能)在短時間內(nèi)有所變化,但都能很快恢復正常運行,并達到穩(wěn)定的出水指標;


曝氣池上有噴淋系統(tǒng),可噴淋消泡劑時使用

6、本豬場跟蹤數(shù)據(jù)結(jié)果 
   在2021年4月17號開始,強微技術(shù)服務(wù)人員上門,在干濕分離機后面的集污池中,加入“強微反硝化細菌”10公斤(按他們的沼氣發(fā)酵罐1000立方米容量,按10克/立方米計算用量為10公斤用量,一周用一次)
   2021年4月17號,同時在生化池中開始加入“強微全價活性污泥菌”5公斤/天,他們的生化池總?cè)萘渴?00立方米,頭一周,按每天總?cè)萘棵苛⒎矫滋砑?0克/立方的“強微全價活性污泥菌”,則一共要5公斤/天,以后穩(wěn)定數(shù)據(jù)后,則只按每天進入的污水量的10克-20克/立方米來添加;
    即2021年4月24號后,可按每天進入污水量(他們每天產(chǎn)生糞污水30噸),則穩(wěn)定以后,每天只需要添加300-600克/天即可;

7、從4月17號下強微菌劑之后,到4月23號今天,過了一周,我們?nèi)z查和取樣檢測
    據(jù)豬場人員講:用過強微的產(chǎn)品之后幾天,曝氣池生化池中的水,從黑色先變成了褐黃色到現(xiàn)在的淺黃色,取樣如下圖


上圖:左邊是原水(干濕分離機后的水),中間是曝氣池中的水(圖中為沉淀10分鐘時),右邊為出水端


上圖為沉淀了30分鐘后,中間瓶子的SV30檢測情況(沉淀物占25%左右)

2021年17日-23日處理結(jié)果:各階段廢水中COD/氨氮含量變化

 

原水ppm

曝氣池污水ppm

出水ppm

排放標準

COD

5825

338.5

221.975

400

氨氮

1372

78.4

16.76

40

總磷

 

1480ppm

194.6ppm

8

PH值

7.48

7.47

7.23

6~9

   其中磷遠遠不達標,沒有做除磷處理,看PH出水端為7.23,所以有空間,可以添加生石灰處理,需要在最終沉淀池后端添加生石灰250克/立方米來處理看效果,后面還有一排沉淀池用來處理沉淀后的磷酸鈣,同時用生石灰也有澄清水質(zhì)的效果,并再除去一部分COD和氨氮的作用;后續(xù)會跟進處理總磷這一塊;

 


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